(57)【要約】【目的】  簡易な構造の水の検知装置を提供すること。【構成】  ガリウムに対して耐食性を有する金属材(2)が一つの面に、他の一つの面に透水性部材(3)が配設された防水容器(1)内に、アルミニウム又はアルミニウム合金材(5)、２ａｔ％〜２０ａｔ％のインジウムを含有したガリウム−インジウム合金(6)及び乾燥剤(7)が密封され、アルミニウム又はアルミニウム合金材は金属材に接触して配置され、ガリウム−インジウム合金はアルミニウム又はアルミニウム合金材に密着して配置され、かつ金属材の外側に熱検知素子(8)が密着して配設されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガリウムに対して耐食性を有する金属材が一つの面に、他の一つの面に透水性部材が配設された防水容器内に、アルミニウム又はアルミニウム合金材、２ａｔ％〜２０ａｔ％のインジウムを含有したガリウム−インジウム合金及び乾燥剤が密封され、アルミニウム又はアルミニウム合金材は前記金属材に接触して配置され、ガリウム−インジウム合金はアルミニウム又はアルミニウム合金材に密着して配置され、かつ金属材の外側に熱検知素子が密着して配設されており、ガリウム−インジウム合金との接触により脆化するアルミニウム又はアルミニウム合金材に水が付着することによりアルミニウム又はアルミニウム合金が分解し、その際に生ずる発熱による金属材の温度上昇を熱検知素子で検知して水の検知を行うことを特徴とする水の検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願の発明は、簡易な構造の水の検知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水漏れ検知を、流量変化（たとえば、特許文献１参照）、ガス検知（たとえば、特許文献２、３参照）等に基づいて行うことが提案されている。
【特許文献１】特開平９−２６２８４号公報
【特許文献２】特開２００３−１４５７３号公報
【特許文献３】特開２００３−１３９４７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記の水漏れ検知には、流量計、分圧計等を設ける必要があり、水の検知装置としては構造が複雑になっている。
【０００４】
この出願の発明は、簡易な構造の水の検知装置を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この出願の発明は、上記の課題を解決するものとして、ガリウムに対して耐食性を有する金属材が一つの面に、他の一つの面に透水性部材が配設された防水容器内に、アルミニウム又はアルミニウム合金材、２ａｔ％〜２０ａｔ％のインジウムを含有したガリウム−インジウム合金及び乾燥剤が密封され、アルミニウム又はアルミニウム合金材は前記金属材に接触して配置され、ガリウム−インジウム合金はアルミニウム又はアルミニウム合金材に密着して配置され、かつ金属材の外側に熱検知素子が密着して配設されており、ガリウム−インジウム合金との接触により脆化するアルミニウム又はアルミニウム合金材に水が付着することによりアルミニウム又はアルミニウム合金が分解し、その際に生ずる発熱による金属材の温度上昇を熱検知素子で検知して水の検知を行うことを特徴とする水の検知装置を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
この出願の発明の水の検知装置によって、簡易な構造の水の検知装置が実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
アルミニウム又はアルミニウム合金に液体のガリウムが接触すると脆化することが知られているが、脆化した箇所に水分が付着すると、アルミニウムは瞬間的に分解し、発熱することが見出された。発熱による温度上昇は、ガリウムによるアルミニウムの腐食の程度、アルミニウム材の重量、形状、付着する水滴の大きさ等により変化するが、一般に５〜２０度である。この出願の発明の水の検知装置は、以上の現象を利用して水の検知を行うものである。
【０００８】
たとえば図１に示したように、この出願の発明の水の検知装置では、防水容器（１）の一つの面にガリウムに対して耐食性を有する金属材（２）が、他の一つの面に透水性部材（３）が配設される。金属材（２）の材質としては、たとえば銅、黄銅、ステンレス等が例示される。形態は、薄板、箔等とすることができる。気密保持のためには強度が要求されるため、この場合、薄板が好ましく、また、防水容器（１）との間をシール材（４）により密閉しておくことが好ましい。シール材（４）には、たとえばエポキシ系、シリコン
系等のパテ等を採用することができる。透水性部材（３）は、後述する防水容器（１）内の内容物が散逸しないようにするための蓋として機能すると同時に、透水性を有し、検知すべき水分を防水容器（１）内に導入する役割を果たすものである。その材質としては紙が好ましく例示されるが、この他、多孔質であれば、ポリマー等も適用可能である。
【０００９】
防水容器（１）内には、アルミニウム又はアルミニウム合金材（５）、２ａｔ％〜２０ａｔ％のインジウムを含有したガリウム−インジウム合金（６）及び乾燥剤（７）が密封される。アルミニウム又はアルミニウム合金材（５）は、その形態をたとえば薄板、箔、膜、粉体等とすることができる。ガリウムは室温で固体であるため、アルミニウム又はアルミニウム合金材（５）と反応させるためには温度を上昇させる必要がある。そこで、この出願の発明の水の検知装置では、インジウムを２ａｔ％〜２０ａｔ％含有させ、融点を下げ、室温で液体状であるガリウム−インジウム合金（６）を採用している。ガリウム−インジウム合金（７）は、アルミニウム又はアルミニウム合金材（５）とのぬれ性が良好であり、反応が促進され、水分の検知性能を向上させるという利点も有する。
【００１０】
図１に示したように、この出願の発明の水の検知装置では、アルミニウム又はアルミニウム合金材（５）は金属材（２）に接触して配置され、ガリウム−インジウム合金（６）はアルミニウム又はアルミニウム合金材（５）に密着して配置される。たとえば図１に示したように、アルミニウム又はアルミニウム合金材（５）の形態が薄板、箔、膜のいずれかの場合には、アルミニウム又はアルミニウム合金材（５）とガリウム−インジウム合金（６）とを交互に配置し、積層することができる。また、アルミニウム又はアルミニウム合金材（５）の形態が粉体である場合、ガリウム−インジウム合金（６）と混合することもできる。さらに、アルミニウム又はアルミニウム合金材（５）は、あらかじめガリウム−インジウム合金と接触させておいて脆化させたものを防水容器（１）内に装填することができる。アルミニウム又はアルミニウム合金材（５）の量は、装置の大きさ等によるが、たとえば厚さで２〜３mmとすることができる。少ない水分で大きな温度上昇として検知した場合には量を多くすることができる。
【００１１】
乾燥剤（７）は、大気中の水分を吸収し、アルミニウム又はアルミニウム合金材（５）とガリウム−インジウム合金（６）との不要な反応を抑制し、水の検知の誤動作を防ぐためのものである。乾燥剤（７）には、たとえばシリカゲル、モレキュラーシーブ等が例示される。確実な充填を図るためには、乾燥剤（７）には細粒のものを好ましく用いることができる。
【００１２】
そして、この出願の発明の水の検知装置では、図１に示したように、金属材（２）の外側に熱検知素子（８）が密着して配設される。熱検知素子（８）には、熱電対をはじめとする、熱を電圧に変換することのできるものが好ましく用いられる。この場合、水の検知を電気信号として制御装置に送信することができ、水の検知が必要とされる装置を動作制御するシステムを構築することができる。この他、熱検知素子（８）には、熱膨張を利用して警報機を作動させることができるものも採用することができる。
【００１３】
以上から明らかなように、この出願の発明の水の検知装置は、構造が簡易である。この出願の発明の水の検知装置では、ガリウム−インジウム合金（６）との接触により脆化するアルミニウム又はアルミニウム合金材（５）に水が付着することによりアルミニウム又はアルミニウム合金（５）が分解し、その際に生ずる発熱による金属材（２）の温度上昇を熱検知素子（８）で検知して水の検知を行う。
【００１４】
水の検知後、この出願の発明の水の検知装置では、アルミニウム又はアルミニウム合金材（５）及びガリウム−インジウム合金（６）を新たなものと交換しなければならないが、その際に、使用済みのアルミニウム又はアルミニウム合金材（５）及びガリウム−イン
ジウム合金（６）は回収後、分離して再生することができ、有害な廃棄物は生じない。
【００１５】
次に、この出願の発明の水の検知装置の実施例を示す。
【実施例】
【００１６】
内径１０mmのポリプロピレン製円筒の底部に直径１０mm、厚さ0.5mmの銅板を底板とし
て取り付けた。銅板の周囲はエポキシ樹脂で固め、密封できるようにした。銅板の外側には熱電対（Ｋ型）を接着剤を用いて取り付けた。円筒内には、銅板の表面に接するようにアルミニウム箔を配置した。アルミニウム箔の表面には、１７ａｔ％のインジウムを含有する室温で液体状のガリウム−インジウム合金0.1ｇをガラス棒の先端で薄く塗布した。
その上にアルミニウム箔をかぶせ、さらにその上にシリカゲルの細粒をのせ、円筒内に充填した。シリカゲルの厚さは５mmとした。そして、シリカゲルの上に円筒と同じ大きさのろ紙を蓋として配設した。この状態において熱電対をレコーダーに接続し、温度測定を開始した。
【００１７】
室温と同等の２０℃に保持されていることを確認した後、水をろ紙上に0.1mlずつ滴下
した。３回目の滴下で温度が３１℃に上昇したことが確認された。
【００１８】
もちろん、この出願の発明は、以上の実施例によって限定されるものではない。細部については様々な態様が可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
この出願の発明の水の検知装置は、水位センサー、水漏れセンサー等の水検知を行う装置として幅広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この出願の発明の水の検知装置の概要を示した図である。
【符号の説明】
【００２１】
１    防水容器
２    金属材
３    透水性部材
４    シール材
５    アルミニウム又はアルミニウム合金材
６    ガリウム−インジウム合金
７    乾燥剤
８    熱検知素子
【図１】
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